5Cr5MoSiV1钢是制造盾构刀具的一种重要材料，而盾构刀具在目前的隧道、地铁等地下工程的施工中应用十分广泛，但对于这种钢的热处理相关的研究国内还较少报道。为此，在对该钢的球化退火工艺进行初步探索的基础上，研究了在不同的奥氏体化加热温度和保温时间下5Cr5MoSiV1钢的奥氏体晶粒长大规律，以期为企业的实际生产提供理论指导。

5Cr5MoSiV1属于过共析钢，它是在H13钢的基础上，通过提高钢中的碳含量开发而来的，其化学成分如表1所示。试验用钢采用中频真空感应炉进行冶炼，再经电渣重熔浇铸成75kg的铸锭，将铸锭锻造成Φ60mm的圆棒料。淬火前先对锻材进行900℃×4h的球化退火处理，一方面让材料软化使其易于切割，另一方面是为材料的淬火做组织准备。最后，采用线切割的方法从退火后的棒料上切取Φ15mm×10mm的试样若干。

表1  5Cr5MoSiV1钢的化学成分（质量分数，%）

淬火试验分两组进行，分别研究奥氏体化温度和保温时间对奥氏体晶粒长大行为的影响，淬火试验的主要设备是SX2-10-13型箱式电阻炉。第一组将切割好的试样随炉分别加热至1000、1050、1100和1150℃，保温30min后，迅速出炉空冷。第二组将切割好的试样随炉加热至1050℃，分别保温20min、40min和60min后，迅速出炉空冷。将这些热处理后的试样的一个端面用砂轮磨去0.5～1mm的脱碳层，然后在XQ-1型金相镶嵌机上镶嵌，依次用水磨砂纸对镶嵌好的试样进行打磨，然后使用粒度为W2.5的水溶性人造金刚石研磨膏抛光，最后用加热至80℃的含有少量十二烷基苯磺酸钠的饱和苦味酸水溶液腐蚀出试样的原奥氏体晶界，在OLMPUS-PMG3光学显微镜下观察。采用ImagePro-Plus6.0定量金相分析软件，计算奥氏体晶粒的平均尺寸。

结果表明：在1000～1150℃加热时，试验钢奥氏体的平均晶粒尺寸D随加热温度T的升高而增大，且试验钢的奥氏体晶粒平均直径与加热温度T之间的关系式为=9.37×106exp（-1.62×104/T），为了防止晶粒过分粗大而降低材料的强韧性，合适的奥氏体化温度应选在1000℃左右；该钢在1050℃等温加热时，奥氏体晶粒随保温时间的延长近似呈抛物线关系长大，试验钢的奥氏体晶粒平均直径与保温时间t之间的关系式为=10.59t0.41，等温长大指数η接近1/2。

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